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„Lego-System“ und der Bestand

Dass mehr Digitalisierung nicht zwingend zu besseren Perspektiven verhilft, verdeutlicht das Themengeflecht der Geoinformationssysteme (GIS) und BIM. Exemplarisch dafür stand ein Wissenschaftsforum im Rahmen der zweitägigen Münchner GI-Runde im März 2021 mit der Überschrift: „GIS und BIM: Vom Entwurf zur Nutzung“. Ganz in diesem Sinne formulierte es Prof. Dr. Thomas H. Kolbe, Vorstandsvorsitzender des Runden Tisch GIS e. V., „Der Entwurf eines Modells im Computer ist das eine. Diesen Entwurf dann in der Realität an der richtigen Stelle mit den richtigen Ausmaßen inklusive aller Widrigkeiten auf einer Baustelle umzusetzen, ist etwas anderes.“

Keine triviale Aufgabe, denn „das Problem sitzt vor dem Rechner und nicht im Rechner“, so Štefan Jaud vom Lehrstuhl für Computergestützte Modellierung und Simulation an der Technischen Universität München (TUM) in seinem Vortrag zu „Georeferencing“. Die etwas provokante Aussage bezieht sich auf der unzureichenden Georeferenzierung zwischen der GIS- und BIM-Welt.

Die Verzerrung und die Realität

„Wir möchten uns auf der Baustelle verorten, um die Elemente vor Ort richtig zu positionieren, damit das „Lego-System“ am Ende zusammenpasst“, so Jaud. Er unterstrich, dass die Erdkrümmung viel stärker in den Blickwinkel der Bauplanung und Durchführung rücken muss. Denn die Schwierigkeit besteht bei einem Koordinatenreferenzsystem unter anderem in der Verzerrung der Längen gegenüber der Realität. Diese Tatsache wird in den jeweiligen Berechnungen der Planer meist nicht beachtet. Überspitzt formuliert könnte es heißen: Für viele BIM-Experten ist die Erde eine Scheibe. Doch ab welcher Streckenlänge sollte die Erdkrümmung berücksichtigt werden? Experten sprechen nach Jauds Worten von einer Streckenlänge ab fünf Kilometern. Für Prof. T. H. Kolbe ergebe sich aus der Bauplanung und Umsetzung zukünftig eine steigende Herausforderung aufgrund der zunehmenden automatisierten Fertigung und Vorfabrikation von Bauteilen. Prof. Kolbe: „Es kommt schon auf Millimeter bei der Planung und Produktion an, damit die Teile am Ende auch zusammenpassen.“ Grundsätzlich stecke hinter der Misere oder dem mangelnden Perspektivenwechsel zwischen BIM- und Geo-Welt auch ein Ausbildungsproblem, das nach Aussagen von Prof. Kolbe durch die Vorfabrikation von Bauteilen zukünftig noch stärker sichtbar werde.

Von der Planung zur realen Welt und umgekehrt

Was theoretisch einfach klingt, ist in der Praxis eine Herausforderung. Dies zeigt sich schon in den Modellierungsparadigmen beider Welten. Während der Baubereich auf ein Top-down-Prinzip – von der Planung zur realen Welt – setzt, geht die Geo-Welt von einem Bottom-up-Ansatz aus. Der stellt die reale Welt in der gesamten Prozesskette voran, um beim Stadt- oder Landschaftsmodell zu enden. Die Bauwelt rücke demnach für Prof. Dr. Robert Kaden von der Fachhochschule Erfurt die detaillierte Repräsentation der geplanten Welt in den Fokus, während die Geo-Welt auf einen generalistischen Ansatz der Realität setze. In seinem Vortrag „BIM as Built – Herausforderungen für Geodäten“ verwies der Professor im Fachgebiet Vermessung und Geoinformatik darauf, wie wichtig ein genauer Blick auf die BIM-Modellierung bei Bestandsgebäuden ist. Vor diesem Hintergrund untersuchte Prof. Kaden die Modellierung des Bestands. Hierzu wurde eine Stadtvilla im Bauhausstil mit überwiegend regelmäßiger und rechtwinkliger Baukonstruktion mit einem gotischen Klosterbau in einer unregelmäßigen Konstruktion verglichen.

Im Vergleich zeigt sich: Die BIM-konforme vermessungstechnische Erfassung und Modellierung des Gebäudebestandes stellt Geodäten vor teils hohe Hürden. Das heißt, die Modellierung vordefinierter Bauteile mit genormten Standardmaßen ist bei Neubauprojekten meist unkritisch. Ganz im Gegensatz zu Gebäuden mit unregelmäßigen Strukturen. Prof. Kaden: „Individuelle Formen können mit den vordefinierten Bauteilelementen kaum modelliert werden.“ Die Unterschiedlichkeiten münden ebenfalls in einem wirtschaftlichen Perspektivenwechsel. Denn die Wirtschaftlichkeit der BIM-Modellierung hängt wesentlich vom Baustil und der jeweiligen Epoche ab. Im konkreten Fall bedeutete das: Für die Modellierung der Bauhaus-Villa benötigten Prof. Kaden und sein Team rund sechs bis acht Stunden. Beim mittelalterlichen Kloster waren alleine für das Refektorium (Speisesaal) über eine Woche notwendig. Als Fazit der Untersuchung am Bestand wären nach Prof. Kadens Worten Entwicklungen wichtig, die eine Erstellung BIM-konformer Gebäudemodelle wirtschaftlicher gestalten helfen. Ein Umstand, der letztendlich den Mehrwert eines BIM-Einsatzes über den weiteren Lebenszyklus des Bestandsgebäudes unterstreichen würde. 

3646 - „Lego-System“ und der Bestand
PR/ae
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